Un nou instrument de AI pentru îmbunătăţirea diagnosticului, dezvoltat de cercetători pe fondul creşterii numărului cazurilor de demenţă

Numărul cazurilor de demenţă este în creştere la nivel mondial, iar stabilirea unui diagnostic corect rămâne o provocare importantă. Cercetătorii dezvoltă noi metode care să îi ajute pe medici să distingă mai precis între diferitele forme ale bolii, cu scopul de a îmbunătăţi diagnosticul şi alegerea tratamentului adecvat.

Se estimează că numărul cazurilor de boală Alzheimer şi alte forme de demenţă va creşte de peste două ori până în 2060. În acest context, cercetători de la University of Florida au dezvoltat un nou instrument care ar putea îmbunătăţi capacitatea medicilor de a diferenţia aceste afecţiuni, un pas important pentru stabilirea unui diagnostic mai timpuriu şi pentru obţinerea unor rezultate mai bune pentru pacienţi.

Într-un studiu publicat recent în revista Neurology, cercetătorii au prezentat Automated Imaging Differentiation for Dementia (AIDD), un instrument care combină imagistica cerebrală cu inteligenţa artificială (AI) pentru a diferenţia două forme frecvente de demenţă: demenţa din boala Alzheimer şi demenţa cu corpi Lewy.

Rezultatele au arătat că AIDD a identificat cele două afecţiuni cu o acurateţe aproape perfectă, ceea ce sugerează că ar putea deveni în viitor un instrument util pentru practica clinică.

"Utilizarea inteligenţei artificiale şi a tehnologiilor avansate de imagistică oferă perspective importante pentru identificarea tiparelor de degenerare cerebrală asociate demenţei", a declarat David Vaillancourt, profesor emerit şi titular al catedrei Orchid în cadrul Departamentului de Fiziologie Aplicată şi Kinetologie al Universităţii din Florida, citat într-un comunicat.

Deşi ambele sunt forme de demenţă, cele două boli se manifestă diferit.

Demenţa cu corpi Lewy debutează frecvent prin tulburări ale atenţiei, stării de vigilenţă şi mişcării, în timp ce pacienţii cu boala Alzheimer prezintă în principal probleme de memorie. În plus, demenţa cu corpi Lewy necesită o abordare terapeutică diferită de cea utilizată în boala Alzheimer.

Cele două afecţiuni sunt însă adesea confundate.

Potrivit cercetătorilor, până la 50% dintre pacienţii cu demenţă cu corpi Lewy sunt diagnosticaţi eronat cu boala Alzheimer.

În prezent, diagnosticul se bazează pe o combinaţie de evaluări clinice, teste şi investigaţii imagistice, neexistând un test unic care să confirme cu certitudine boala. În unele situaţii, un diagnostic greşit poate conduce la tratamente care agravează funcţiile cognitive şi motorii.

Pentru dezvoltarea instrumentului, echipa a analizat 519 scanări cerebrale provenite de la pacienţi cu boala Alzheimer, demenţă cu corpi Lewy şi persoane fără boală neurologică, incluse într-un grup de control. Datele au fost colectate între ianuarie 2007 şi martie 2022 din mai multe centre de cercetare.

Dintre acestea, 387 de scanări - câte 129 pentru fiecare grup - au fost utilizate pentru antrenarea şi testarea modelului de inteligenţă artificială. Aproximativ 80% dintre imagini au fost folosite pentru antrenarea algoritmului, iar restul de 20% pentru evaluarea performanţei sale.

"Pentru a asigura cele mai înalte standarde de încredere, am realizat experimente extinse de validare folosind date obţinute de la mai multe aparate şi centre de imagistică", a explicat Angelos Barmpoutis, profesor la Digital Worlds Institute din cadrul College of the Arts, parte a Universităţii din Florida, care a colaborat la studiu.

Scanările au utilizat o tehnică specializată de imagistică prin rezonanţă magnetică (RMN), care măsoară cantitatea de lichid suplimentar din creier, un indicator asociat frecvent cu afectarea şi inflamaţia celulelor nervoase. Tiparele subtile ale mişcării lichidului în ţesutul cerebral au fost analizate cu ajutorul AI, ceea ce a permis o identificare mai precisă a fiecărei boli. În mai multe comparaţii între scanări cerebrale, instrumentul a demonstrat performanţe ridicate.

Pentru o evaluare suplimentară, cercetătorii au aplicat sistemul unui grup separat de 13 pacienţi ale căror diagnostice au fost confirmate după deces prin autopsie. Instrumentul a identificat corect toate cele 13 cazuri.

"Întrucât tratamentele pentru boala Alzheimer şi demenţa cu corpi Lewy sunt diferite, dezvoltarea unor biomarkeri de precizie va contribui la obţinerea unor rezultate mai bune pentru pacienţi", a mai precizat prof. Vaillancourt.